JPS62255523A - 直噴式ディーゼル機関のペントルーフ形ピストン - Google Patents
直噴式ディーゼル機関のペントルーフ形ピストンInfo
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- JPS62255523A JPS62255523A JP61098110A JP9811086A JPS62255523A JP S62255523 A JPS62255523 A JP S62255523A JP 61098110 A JP61098110 A JP 61098110A JP 9811086 A JP9811086 A JP 9811086A JP S62255523 A JPS62255523 A JP S62255523A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
- F02B23/0678—Unconventional, complex or non-rotationally symmetrical shapes of the combustion space, e.g. flower like, having special shapes related to the orientation of the fuel spray jets
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- F02B23/0618—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston having in-cylinder means to influence the charge motion
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- F02F1/24—Cylinder heads
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は燃料を燃焼室内に直接噴射供給する直噴式内燃
機関に採用するためのペントルーフ形ピストンに係り、
特にピストン冠面に凹設ツるキャビティ形状を改良した
ペントルーフ形ヒストンに関する。
機関に採用するためのペントルーフ形ピストンに係り、
特にピストン冠面に凹設ツるキャビティ形状を改良した
ペントルーフ形ヒストンに関する。
[従来の技術]
一般に内燃機関にあっては、吸・排気弁のrを大径化し
たりあるいは各気筒当りの吸・排気弁の数を増加したり
して吸・排気ポートの流路断面積を増大させることによ
り、その吸・排気効率を改善することができる。
たりあるいは各気筒当りの吸・排気弁の数を増加したり
して吸・排気ポートの流路断面積を増大させることによ
り、その吸・排気効率を改善することができる。
しかしながら、このようにして吸・排気ポートの流路断
面積の増大化を計ると、吸・排気弁はそれらの干渉を避
けるために互いにその弁軸をv型に傾斜せざるを得なく
なる。すると動弁機構の配置上の関係からシリンダヘッ
ド下面に形成する燃焼室は、クランク軸の軸線に沿って
中央部分を最も上方に窪ませると共にその両側を次第に
傾斜させてパルプ軸に対して略垂直となるように形成し
たペントルーフ形状(屋根形状)にする必要が生じ、か
つ直接噴射式ディーゼル機関等の直噴式内燃機関にこの
ペントルーフ形燃焼室を採用しようとすると、18〜2
0という高圧縮比を確保するため・ には、実願昭6
0−143456号に提案した[ディーゼル機関の燃焼
室構造j等に示したように、必然的にピストン冠面もシ
リンダヘッドの下面形状に相: 応させて逆に上方に
突出させたペントルーフ形状にしなければならなくなる
。
面積の増大化を計ると、吸・排気弁はそれらの干渉を避
けるために互いにその弁軸をv型に傾斜せざるを得なく
なる。すると動弁機構の配置上の関係からシリンダヘッ
ド下面に形成する燃焼室は、クランク軸の軸線に沿って
中央部分を最も上方に窪ませると共にその両側を次第に
傾斜させてパルプ軸に対して略垂直となるように形成し
たペントルーフ形状(屋根形状)にする必要が生じ、か
つ直接噴射式ディーゼル機関等の直噴式内燃機関にこの
ペントルーフ形燃焼室を採用しようとすると、18〜2
0という高圧縮比を確保するため・ には、実願昭6
0−143456号に提案した[ディーゼル機関の燃焼
室構造j等に示したように、必然的にピストン冠面もシ
リンダヘッドの下面形状に相: 応させて逆に上方に
突出させたペントルーフ形状にしなければならなくなる
。
[発明が解決しようとする問題点]
ところで、直噴式内燃機関の場合、ピストン冠面の略中
央部には実質的な燃焼室を形成するためのキャビティが
凹設されるが、第6図及び第7図とに示すように、従来
のペントルーフ形ピストンaではそのキャビティbはそ
の内周壁面Cの下端の底部dがピストンリング溝eに対
して平行となるように形成されていた。従って、そのキ
ャビティbの内周壁面Cを展開すると第8図に示すよう
になっており、キャビティbの間口の上端縁fは平坦な
底部レベルに対して周方向に沿って連続的にその高さh
bが変化していた。このため、噴射ノズルqから噴射さ
れた燃料噴nFはスワールSに流されてキャピテイb内
を旋回すると、遠心力のtMでキャピテイ内周壁面Cの
低い部分iからキャビティb外のピストン冠面jの上側
へと飛び出そうとし、更にこの部分は他の部分よりも逆
スキッシュが強くなるので噴霧の一部及び火炎が酸素量
の少ないピストン冠面とシリンダヘッド間の隙間に吹き
こぼれやすくなっていた。その結果吹きこぼれた噴霧の
一部及び火炎は酸素不足を生じて多足のIICやスモー
クを発生させてしまうという問題を招いていた。
央部には実質的な燃焼室を形成するためのキャビティが
凹設されるが、第6図及び第7図とに示すように、従来
のペントルーフ形ピストンaではそのキャビティbはそ
の内周壁面Cの下端の底部dがピストンリング溝eに対
して平行となるように形成されていた。従って、そのキ
ャビティbの内周壁面Cを展開すると第8図に示すよう
になっており、キャビティbの間口の上端縁fは平坦な
底部レベルに対して周方向に沿って連続的にその高さh
bが変化していた。このため、噴射ノズルqから噴射さ
れた燃料噴nFはスワールSに流されてキャピテイb内
を旋回すると、遠心力のtMでキャピテイ内周壁面Cの
低い部分iからキャビティb外のピストン冠面jの上側
へと飛び出そうとし、更にこの部分は他の部分よりも逆
スキッシュが強くなるので噴霧の一部及び火炎が酸素量
の少ないピストン冠面とシリンダヘッド間の隙間に吹き
こぼれやすくなっていた。その結果吹きこぼれた噴霧の
一部及び火炎は酸素不足を生じて多足のIICやスモー
クを発生させてしまうという問題を招いていた。
また、これを改善するために従来では、キャビティbの
底部dからの高さを等しくしてキヤとティbの間口側の
内周壁Cをその周側に沿って径方向の内方に均一に縮径
して突出させた棚部kを設け、その棚部にの下側に向け
て燃料を噴射するようにして上記問題点の解決を計った
が、その棚部にの厚みtkが周側に沿って変化してしま
うため未だ改善の余地を残していた。
底部dからの高さを等しくしてキヤとティbの間口側の
内周壁Cをその周側に沿って径方向の内方に均一に縮径
して突出させた棚部kを設け、その棚部にの下側に向け
て燃料を噴射するようにして上記問題点の解決を計った
が、その棚部にの厚みtkが周側に沿って変化してしま
うため未だ改善の余地を残していた。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は、キャビティ内周壁高さの低い部分からキャビ
テイ外に吹きこぼれる燃料噴霧の世を可及的に抑えて、
ICとスモークとの発生曾を低減しかつ出力を増大し得
る直噴式内燃機関用のペントルーフ形ピストンを提供す
ることにある。
の目的は、キャビティ内周壁高さの低い部分からキャビ
テイ外に吹きこぼれる燃料噴霧の世を可及的に抑えて、
ICとスモークとの発生曾を低減しかつ出力を増大し得
る直噴式内燃機関用のペントルーフ形ピストンを提供す
ることにある。
[問題点を解決するための手段]
本発明は上記の目的を達成するために、ペントルーフ状
に形成したピストン冠面の中央部にキャビティを凹設す
ると共に該キャビティ上側の開口側内周壁部に、これを
キャビティ内方に向けて縮径しかつその開口周縁部から
の厚みをその周側に亙って均一に形成した棚部を設けて
ペントルーフ形ピストンを構成する。
に形成したピストン冠面の中央部にキャビティを凹設す
ると共に該キャビティ上側の開口側内周壁部に、これを
キャビティ内方に向けて縮径しかつその開口周縁部から
の厚みをその周側に亙って均一に形成した棚部を設けて
ペントルーフ形ピストンを構成する。
[作 用]
ピストン冠面の中央部に凹設するキャビティの開口側内
周壁にこれを縮径して、キャビテイ外内方に向けて突出
させた棚部を設け、かっこの棚部の開口周縁部からの厚
みをその周側に亙って均一に形成することで、内周壁高
さの低い部分からキャビテイ外に吹きこぼれる燃料噴霧
の儂を可及的に抑えて11C,スモークの発生口を低減
させると共に出力を増大させる。
周壁にこれを縮径して、キャビテイ外内方に向けて突出
させた棚部を設け、かっこの棚部の開口周縁部からの厚
みをその周側に亙って均一に形成することで、内周壁高
さの低い部分からキャビテイ外に吹きこぼれる燃料噴霧
の儂を可及的に抑えて11C,スモークの発生口を低減
させると共に出力を増大させる。
[実施例]
以下に本発明に係るペントルーフ形ピスト〕/の好適−
実m例を添付図面に基づき詳述する。
実m例を添付図面に基づき詳述する。
第1図は直噴式内燃機関に用いるペントルーフ形ピスト
ンの側断面図であり、第2図はその■−■線矢視断面図
である。
ンの側断面図であり、第2図はその■−■線矢視断面図
である。
図示するように、ビスミーン1はそのピストンピン孔2
の直上部のピストン冠面3がピストンピン孔2の軸方向
(即ち、クランク軸方向)に沿って上方に突出され、か
つその両側部は傾斜されてペントルーフ形状(屋根形状
)に形成されており、このペントルーフ形状は図示して
いないが、シリンダヘッドの下面に形成されるシリンダ
ヘッド側の燃焼室形状に相応されている。
の直上部のピストン冠面3がピストンピン孔2の軸方向
(即ち、クランク軸方向)に沿って上方に突出され、か
つその両側部は傾斜されてペントルーフ形状(屋根形状
)に形成されており、このペントルーフ形状は図示して
いないが、シリンダヘッドの下面に形成されるシリンダ
ヘッド側の燃焼室形状に相応されている。
ところで、ピストン冠面3のほぼ中央部には圧縮行程の
終了時にシリンダヘッドとによって実質的な燃焼蛮を形
成するためのキャビティ4が凹設されるが、本発明のペ
ントルーフ形ピストン1ではそのキャビティ4の開口部
には、そのキャビアイ4の内周壁6の上側部つまり開口
側内周壁部6aを、キャビティ4の内方に向けて縮径し
、かつそのキャビティ4の開口周縁部5がらの厚みをそ
の周側に亙って均一に形成した棚部7が設けられる。
終了時にシリンダヘッドとによって実質的な燃焼蛮を形
成するためのキャビティ4が凹設されるが、本発明のペ
ントルーフ形ピストン1ではそのキャビティ4の開口部
には、そのキャビアイ4の内周壁6の上側部つまり開口
側内周壁部6aを、キャビティ4の内方に向けて縮径し
、かつそのキャビティ4の開口周縁部5がらの厚みをそ
の周側に亙って均一に形成した棚部7が設けられる。
即ち、本実施例ではキャビティ4はその横所面が円形状
に形成されているが、そのキャビティ4の開口周縁部5
の高さはピストンリング溝8を基準にしてそのレベルが
周側に沿って連続的に変化しており、ピストンピン孔2
直上部位置でのレベルが最高になり、その両側90°位
置でのレベルが最低になっている。そしてキャビディ4
の上側の間口側内周壁部6aを縮径して形成した棚部7
は第4図の展開図にも示すようにその厚みtlがその周
側に沿って均、−に形成され、これにより棚部7の下端
は開口周縁部5の高さのレベル変動に合わせて平行とさ
れ波釘形状になっている。
に形成されているが、そのキャビティ4の開口周縁部5
の高さはピストンリング溝8を基準にしてそのレベルが
周側に沿って連続的に変化しており、ピストンピン孔2
直上部位置でのレベルが最高になり、その両側90°位
置でのレベルが最低になっている。そしてキャビディ4
の上側の間口側内周壁部6aを縮径して形成した棚部7
は第4図の展開図にも示すようにその厚みtlがその周
側に沿って均、−に形成され、これにより棚部7の下端
は開口周縁部5の高さのレベル変動に合わせて平行とさ
れ波釘形状になっている。
一方、第3図に示すように、キャビティ4の略中心部の
上方には、シリンダヘッドに取付けられてキャビティ4
内に燃料を噴射する噴射ノズル9が配設される。この噴
射ノズル9は、キャビティ4の内周壁6に臨んで棚部7
の下側に燃料を噴霧するために斜め下方に方向づけられ
て開口された4つの噴口(図示せず)を有しており、か
つその各噴口は、ピストンピン孔2の軸心に対して水平
方向に45°の位相をもたされて相互に90”の角度を
なしてそれぞれΔ点、B点、C点、D点に向けて燃料を
噴射供給するようになっている。
上方には、シリンダヘッドに取付けられてキャビティ4
内に燃料を噴射する噴射ノズル9が配設される。この噴
射ノズル9は、キャビティ4の内周壁6に臨んで棚部7
の下側に燃料を噴霧するために斜め下方に方向づけられ
て開口された4つの噴口(図示せず)を有しており、か
つその各噴口は、ピストンピン孔2の軸心に対して水平
方向に45°の位相をもたされて相互に90”の角度を
なしてそれぞれΔ点、B点、C点、D点に向けて燃料を
噴射供給するようになっている。
従って、第3図及び第4図に示すように、キャビティ4
内にそれぞれ噴射された燃料噴’TAF及びその混合気
Gは、スワールSに流されてキャビティ4の内周壁6に
沿って旋回し、A点と0点とに向けて噴射された燃料噴
霧F及び混合気Gは内周壁6の高さh6の低い部分へと
流れていく。ところが、本案のキャビティ4では前述し
たように、開口側内周壁部6aに、開口周縁部5からの
厚みtlをその全周に亙って均一にしてその間口側内周
壁部6aをキャビティ4の径方向の内方に縮径して形成
した棚部7が設けられており、その棚部7の下端面7a
は間口周縁部50レベル変動に符合して平行になってい
る。このため、その内周壁6の高ざh6の低い部分へと
流下する燃料噴 F及び混合気G乃至火炎はその棚部7
の下端面7aに案内されて下方へと流れていく。また、
更にその棚部7の下端面7aより上方に飛散した燃料噴
霧F及び混合気G乃至火炎に対しても、その棚部7の厚
みtlが全周に亙って均一に形成されて内周壁6の高さ
h6の低い部分の棚部7が従来に比べて厚くなっている
ので、ピストン冠面3の上側に吹きこぼれて流出する量
(図示する斜線の部分2)は可及的に低減される。その
結果、空気利用率が向上されてスモーク及びHCの排出
量が低減されるようになり、同時に出力も増大されるこ
とになる。
内にそれぞれ噴射された燃料噴’TAF及びその混合気
Gは、スワールSに流されてキャビティ4の内周壁6に
沿って旋回し、A点と0点とに向けて噴射された燃料噴
霧F及び混合気Gは内周壁6の高さh6の低い部分へと
流れていく。ところが、本案のキャビティ4では前述し
たように、開口側内周壁部6aに、開口周縁部5からの
厚みtlをその全周に亙って均一にしてその間口側内周
壁部6aをキャビティ4の径方向の内方に縮径して形成
した棚部7が設けられており、その棚部7の下端面7a
は間口周縁部50レベル変動に符合して平行になってい
る。このため、その内周壁6の高ざh6の低い部分へと
流下する燃料噴 F及び混合気G乃至火炎はその棚部7
の下端面7aに案内されて下方へと流れていく。また、
更にその棚部7の下端面7aより上方に飛散した燃料噴
霧F及び混合気G乃至火炎に対しても、その棚部7の厚
みtlが全周に亙って均一に形成されて内周壁6の高さ
h6の低い部分の棚部7が従来に比べて厚くなっている
ので、ピストン冠面3の上側に吹きこぼれて流出する量
(図示する斜線の部分2)は可及的に低減される。その
結果、空気利用率が向上されてスモーク及びHCの排出
量が低減されるようになり、同時に出力も増大されるこ
とになる。
また、第5図に示すように、棚部7の淳みtlと共にキ
ャビティ4の内周壁6の高さh6もその全周に亙っで開
口周縁部5から均一の高さに形成すれば、キャビティ4
の底部10も枝打たされた形状となり、そのキャビディ
4内を流れるスワールSによって、その流れ方向に対し
て下降する部分10aに縦方内のマイクロスワールSを
発生させることができ、空気と燃料との混合を更に良好
にすることができる。そして更に、スワールSの流れに
対してはその流路断面積が全周に亙って均一になり、か
つ噴射ノズル9の複数の噴口から相互に同角度でキャビ
ティ4の内周壁6に同量の燃料を噴射衝突させても、そ
の各噴口が受けもつことになるエリアの容積は等しくな
り、キャビティ4内に均一な混合気Gを生成できるよう
になる。
ャビティ4の内周壁6の高さh6もその全周に亙っで開
口周縁部5から均一の高さに形成すれば、キャビティ4
の底部10も枝打たされた形状となり、そのキャビディ
4内を流れるスワールSによって、その流れ方向に対し
て下降する部分10aに縦方内のマイクロスワールSを
発生させることができ、空気と燃料との混合を更に良好
にすることができる。そして更に、スワールSの流れに
対してはその流路断面積が全周に亙って均一になり、か
つ噴射ノズル9の複数の噴口から相互に同角度でキャビ
ティ4の内周壁6に同量の燃料を噴射衝突させても、そ
の各噴口が受けもつことになるエリアの容積は等しくな
り、キャビティ4内に均一な混合気Gを生成できるよう
になる。
尚、キャビティ4内のスワールSは、吸気ポートからの
吸気により生成される。また、本実施例ではキャビティ
4の横断面を円形状としたが、その断面形状は四角形等
の多角形状となしてら良い。
吸気により生成される。また、本実施例ではキャビティ
4の横断面を円形状としたが、その断面形状は四角形等
の多角形状となしてら良い。
[発明の効果]
以上型するに本発明によれば、ペントルーフ形ピストン
の冠面に凹設したキャビティの開口側内周壁に、これを
縮径して径方向内方に突出させかつ開口周縁部からの厚
みを全周に亙って均一に形成した棚部を設けたので、キ
ャビティ内周壁高さの低い部分からピストン冠面の上側
へ吹きこぼれる燃料噴霧及び混合気乃至は火炎の吊を可
及的に低減させることができ、もって空気利用率を向上
させてスモーク・++C等の排出量を低減させると共に
出力の増大を計ることができる。
の冠面に凹設したキャビティの開口側内周壁に、これを
縮径して径方向内方に突出させかつ開口周縁部からの厚
みを全周に亙って均一に形成した棚部を設けたので、キ
ャビティ内周壁高さの低い部分からピストン冠面の上側
へ吹きこぼれる燃料噴霧及び混合気乃至は火炎の吊を可
及的に低減させることができ、もって空気利用率を向上
させてスモーク・++C等の排出量を低減させると共に
出力の増大を計ることができる。
第1図は本発明に係るペントルーフ形ピストンの側断面
図、第2図は第1図の■−■線矢視断面図、第3図はピ
ストン冠面の平面図、第4図はキャビティ内周壁の展開
図、第5図は変形実廠例のキャビティ内周壁の展開図、
第6図は従来のペントルーフ形ピストンの平面図、第7
図はその部分側断面図、第8図はそのキャビティ内周壁
の展間図である。 図中、1はピストン、3はピストン冠面、4はキャビテ
ィ、5は開口周縁部、6は内周壁、6aは開口側内周壁
部、7は棚部、t7は棚部の厚みである。
図、第2図は第1図の■−■線矢視断面図、第3図はピ
ストン冠面の平面図、第4図はキャビティ内周壁の展開
図、第5図は変形実廠例のキャビティ内周壁の展開図、
第6図は従来のペントルーフ形ピストンの平面図、第7
図はその部分側断面図、第8図はそのキャビティ内周壁
の展間図である。 図中、1はピストン、3はピストン冠面、4はキャビテ
ィ、5は開口周縁部、6は内周壁、6aは開口側内周壁
部、7は棚部、t7は棚部の厚みである。
Claims (1)
- ペントルーフ状に形成したピストン冠面の中央部にキャ
ビティを凹設すると共に該キャビティ上側の開口側内周
壁部に、これをキャビティ内方に向けて縮径しかつその
開口周縁部からの厚みをその周側に亙って均一に形成し
た棚部を設けたことを特徴とするペントルーフ形ピスト
ン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61098110A JPS62255523A (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 直噴式ディーゼル機関のペントルーフ形ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61098110A JPS62255523A (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 直噴式ディーゼル機関のペントルーフ形ピストン |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62255523A true JPS62255523A (ja) | 1987-11-07 |
JPH0517370B2 JPH0517370B2 (ja) | 1993-03-09 |
Family
ID=14211186
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61098110A Granted JPS62255523A (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 直噴式ディーゼル機関のペントルーフ形ピストン |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62255523A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009113518A1 (ja) * | 2008-03-11 | 2009-09-17 | 本田技研工業株式会社 | 燃料直噴エンジン |
WO2014106903A1 (ja) * | 2013-01-07 | 2014-07-10 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200480741Y1 (ko) * | 2014-10-17 | 2016-07-01 | 씨제이제일제당 (주) | 발효식품용 누름 캡 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS54126810A (en) * | 1978-03-08 | 1979-10-02 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Internal combustion engine |
JPS5996323U (ja) * | 1982-12-18 | 1984-06-29 | マツダ株式会社 | エンジンの燃焼室 |
-
1986
- 1986-04-30 JP JP61098110A patent/JPS62255523A/ja active Granted
Patent Citations (2)
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JPWO2014106903A1 (ja) * | 2013-01-07 | 2017-01-19 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH0517370B2 (ja) | 1993-03-09 |
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